变压器绕组制备方法及装置、平面变压器与流程

1.本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种变压器绕组制备方法及装置、平面变压器。


背景技术：

2.如今，各行各业中的电子产品都离不开开关电源的使用，作为高效率供电设备，开关电源的应用备受关注，而变压器、电感等是开关电源中不可或缺的磁性器件，近年来，电力电子设备不断朝着小体积、高功率密度和高效率的方向发展，变压器作为其中体积较大的关键器件，其小型化，高效率更加备受关注，而平面变压器由于具有小型化、高效率的优势而取代了传统的变压器，平面变压器的绕线是布在多层pcb板上的，通常情况下，为避免磁芯饱和，会在磁芯的中柱增加气隙，磁芯中柱气隙上的磁场强度是最大的。
3.在现有的由多层多匝铜箔线圈组成的三明治型平面变压器中，变压器绕组由原边绕组和副边绕组组成，其中，原边绕组被拆分成第一原边绕组和第二原边绕组，第一原边绕组在远离磁芯中柱气隙的最外层，副边绕组在中间层，第二原边绕组在靠近磁芯中柱气隙的最里层，然而，在对变压器绕组进行设计的过程中，只会单纯地将线圈绕组设计在离磁芯中柱气隙较远的位置，而忽视了线圈绕组的铜箔匝数和对应的铜箔宽度对绕组功率损耗的影响。
4.因此，现有的变压器绕组的制备方法不能全面地考虑影响变压器绕组的交流功率的损耗因素，则难以设计出较优的变压器绕组。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种变压器绕组制备方法及装置、平面变压器，能够设计出较优的变压器绕组。
6.第一方面，本发明提供一种变压器绕组制备方法，包括：接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度；根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小，其中，线圈的尺寸参数的比值为预设值。
7.可选的，在上述的变压器绕组制备方法中，接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，具体包括：获取平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数、线圈对应的铜箔宽度以及线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离。
8.可选的，在上述的变压器绕组制备方法中，根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数分别获得平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗、平面变压器绕组模型中副边绕组的交流功率损耗和平面变压器绕组模型中第二原边绕组的交流功率损耗；根据平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗、副边绕组的交流功率损耗和第二原边绕组的交流功率损耗获
得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗。
9.可选的，在上述的变压器绕组制备方法中，根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数获得第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗；第一原边绕组的交流功率损耗为第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗之和；根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中副边绕组的交流功率损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数获得副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗；副边绕组的交流功率损耗为副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的的第二交流功率损耗之和；根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中第二原边绕组的交流功率损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数获得第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗；第二原边绕组的交流功率损耗为第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗之和。
10.可选的，在上述的变压器绕组制备方法中，根据线圈的尺寸参数获得第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗，具体包括：根据公式获得第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，根据公式根据公式获得第一原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，其中，参数p
acp1_1
为第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，参数p
acp1_2
为第一原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，参数w
p1
为第一原边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数ρ为第一原边绕组的线圈的电阻率，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数i
p
为流过第一原边绕组的电流，参数l
p1
为第一原边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数 k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
11.可选的，在上述的变压器绕组制备方法中，根据线圈的尺寸参数获得副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗，具体包括：根据公式获得副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，根据公式根据公式获得副边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，其中，参数p
acs_1
为副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，参数p
acs_2
为副边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，参数ρ为副边绕组的线圈的电阻率，参数 ws为副边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数ms为副边绕组线圈的铜箔匝数，参数is为流过副边绕组的电流，参数ls为副边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
12.可选的，在上述的变压器绕组制备方法中，根据线圈的尺寸参数获得第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗，具体包
括：根据公式获得第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，根据公式根据公式获得第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，其中，参数p
acp2_1
为第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，参数p
acp2_2
为第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，参数ρ为第二原边绕组的线圈的电阻率，参数w
p2
为第二原边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数m
p2
为第二原边绕组线圈的铜箔匝数，参数i
p
为流过第二原边绕组的电流，参数l
p2
为第二原边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
13.第二方面，本发明提供一种变压器绕组制备装置，包括输入模块和功耗调整模块，输入模块用于接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度；功耗调整模块用于根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小。
14.第三方面，本发明提供一种平面变压器，包括磁芯和由线圈形成的平面变压器绕组，平面变压器绕组由上述的变压器绕组制备方法制备而成。
15.第四方面，本发明提供一种变压器绕组制备装置，包括处理器、存储器以及计算机程序；其中，计算机程序被存储在存储器中，并且被配置为由处理器执行，计算机程序包括用于执行上述的方法的指令。
16.本发明提供的变压器绕组制备方法及装置、平面变压器中，变压器绕组制备方法包括：接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度；根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小，其中，线圈的尺寸参数的比值为预设值。本发明提供的变压器绕组制备方法能够多方面考虑影响变压器绕组功率损耗的因素，以设计出较优的变压器绕组。
17.除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明提供的湿拖地刷及吸尘器所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的变压器绕组制备方法的流程示意图；
20.图2为由本发明实施例提供的变压器绕组制备方法制备的平面变压器绕组的排布示意图；
21.图3为本发明实施例提供的变压器绕组制备方法中的根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗的流程示意图；
22.图4为本发明实施例提供的变压器绕组制备装置的结构示意图；
23.图5是本发明实施例提供的一种变压器绕组制备装置的结构示意图；
24.图6为本发明实施例提供的平面变压器的立体结构示意图。
25.附图标记：
26.1-输入模块；
27.2-功耗调整模块；
28.10-磁芯；
29.11-磁芯中柱；
30.20-平面变压器绕组；
31.100-变压器绕组制备装置；
32.110-处理器；
33.120-通信接口；
34.130-存储器；
35.140-总线；
36.200-平面变压器。
具体实施方式
37.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
41.如今，各行各业中的电子产品都离不开开关电源的使用，作为高效率供电设备，开关电源的应用备受关注，而变压器、电感等是开关电源中不可或缺的磁性器件，近年来，电力电子设备不断朝着小体积、高功率密度和高效率的方向发展，变压器作为其中体积较大的关键器件，其小型化，高效率更加备受关注，而平面变压器由于具有小型化、高效率的优势而取代了传统的变压器，平面变压器的绕线是布在多层pcb板上的，通常情况下，为避免磁芯饱和，会在磁芯的中柱增加气隙，磁芯中柱气隙上的磁场强度是最大的，具体的，为了确保磁芯的磁通量足够大，需要在磁芯的对接处采用砂轮对其进行打磨，以使得磁芯在外观上看来在其对接处有一个0.1mm～1mm的间隙，该间隙即为上述的气隙。
42.在现有的由多层多匝铜箔线圈组成的三明治型平面变压器中，变压器绕组由原边绕组和副边绕组组成，其中，原边绕组被拆分成第一原边绕组和第二原边绕组，第一原边绕组在远离磁芯中柱气隙的最外层，副边绕组在中间层，第二原边绕组在靠近磁芯中柱气隙的最里层，然而，在对变压器绕组进行设计的过程中，只会单纯地将线圈绕组设计在离磁芯中柱气隙较远的位置，而忽视了线圈绕组的铜箔匝数和对应的铜箔宽度对绕组功率损耗的影响。
43.因此，现有的变压器绕组的制备方法不能全面地考虑影响变压器绕组的交流功率的损耗因素，则难以设计出较优的变压器绕组。
44.由此，本发明提供一种变压器绕组制备方法及装置、平面变压器，能够全面考虑影响绕组交流功率损耗的影响，从而设计出较优的变压器绕组。
45.下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加清楚详细的了解本发明的内容。
46.图1为本发明实施例提供的变压器绕组制备方法的流程示意图。
47.如图1所示，本发明实施例提供一种变压器绕组制备方法，包括：
48.s101、接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度。
49.需要说明的是，平面变压器绕组模型为数据模型，具有变压器绕组中线圈的各类尺寸参数。
50.图2为由本发明实施例提供的变压器绕组制备方法制备的平面变压器绕组的排布示意图。
51.如图2所示，平面变压器绕组包括背离磁芯中柱气隙的第一原边绕组、靠近磁芯中柱气隙的第二原边绕组以及位于第一原边绕组和第二原边绕组之间的副边绕组，其中，第一原边绕组、第二原边绕组和副边绕组的匝数均为多匝。
52.s102、根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小，其中，线圈的尺寸参数的比值为预设值。
53.需要说明的是，在本实施例中，设定第一原边绕组的匝数为m
p1
，设定第二原边绕组的匝数为m
p2
，设定第一原边绕组线圈对应的铜箔宽度为w
p1
，设定第二原边绕组线圈对应的铜箔宽度为w
p2
，则上述的线圈的尺寸参数的比值为预设值具体是指，m
p2
∶m
p1
＝1.2～2.5，w
p2
∶w
p1
＝1.2～4，在第一原边绕组的匝数与第二原边绕组的匝数之间、第一原边绕组线圈对应的铜箔宽度与第二原边绕组线圈对应的铜箔宽度之间满足上述的比例关系后，对第一原边
绕组、第二原边绕组和副边绕组的交流功率损耗进行计算后，再调整相应的参数，以使得第一原边绕组、第二原边绕组和副边绕组的交流功率损耗均达到最小。
54.本实施例提供的变压器绕组制备方法，包括：接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度；根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小，其中，线圈的尺寸参数的比值为预设值。通过对影响线圈的交流功率总损耗的因素进行全面地分析，定量地对每个绕组的交流功率损耗进行计算，以使得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗达到最小。
55.在本实施例的具体的实施方式中，接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，具体包括：获取平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数、线圈对应的铜箔宽度以及线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离。
56.需要说明的是，上述的获取平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数的方式、获取线圈对应的铜箔宽度的方式以及获取线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离的方式可以是通过某些电子设备对线圈的各个参数进行计算测量的方式，在此对获取上述参数的具体方式不作具体限制。
57.图3为本发明实施例提供的变压器绕组制备方法中的根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗的流程示意图。
58.如图3所示，在本实施例的具体的实施方式中，根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，具体包括：
59.s201、根据线圈的尺寸参数分别获得平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗、平面变压器绕组模型中副边绕组的交流功率损耗和平面变压器绕组模型中第二原边绕组的交流功率损耗。
60.这样，根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗、平面变压器绕组模型中副边绕组的交流功率损耗和平面变压器绕组模型中第二原边绕组的交流功率损耗，才能够较为准确地得出平面变压器绕组模型中每个绕组线圈的交流功率总损耗，以便对每个绕组中的线圈的尺寸参数进行适应性调整，获得较优的线圈设计，使得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗达到最小。
61.s202、根据平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗、副边绕组的交流功率损耗和第二原边绕组的交流功率损耗获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗。
62.具体的，通过对线圈的各尺寸参数的确定计算得出各绕组线圈的交流功率损耗，并对各绕组线圈的交流功率损耗进行特定方式的运算，得到线圈的交流功率总损耗。需要说明的是，在对各绕组线圈的交流功率损耗进行特定方式的运算时需要结合具体的平面变压器绕组模型进行确定，在此，对上述的特定方式不作限定。
63.在本实施例的具体的实施方式中，
64.根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中第一原边绕组的交流功率损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数获得第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗；第一原边绕组的交流功率损耗为第一原边绕组的
由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗之和；
65.根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中副边绕组的交流功率损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数获得副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗；副边绕组的交流功率损耗为副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的的第二交流功率损耗之和；
66.根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中第二原边绕组的交流功率损耗，具体包括：根据线圈的尺寸参数获得第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗；第二原边绕组的交流功率损耗为第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗之和。
67.其中，集肤效应也称趋肤效应，具体是，当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小，结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加；邻近效应是双线传输线的两导体中，交流电流相互向相邻导体接近的现象，频率和磁导率愈高，电阻系数愈小，这种现象愈显著。
68.具体的，根据线圈的尺寸参数获得第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗，具体包括：
69.根据公式获得第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗；
70.根据公式获得第一原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗；
71.其中，参数p
acp1_1
为第一原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，参数p
acp1_2
为第一原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，参数w
p1
为第一原边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数ρ为第一原边绕组的线圈的电阻率，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数i
p
为流过第一原边绕组的电流，参数l
p1
为第一原边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
72.由此得出，第一原边绕组的交流损耗功率：
73.p
acp1
＝p
acp1_1
p
acp1_2
，即
[0074][0075]
其中，参数p
acp1
为第一原边绕组的交流功率损耗，参数w
p1
为第一原边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数ρ为第一原边绕组的线圈的电阻率，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数i
p
为流过第一原边绕组的电流，参数l
p1
为第一原边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
[0076]
具体的，根据线圈的尺寸参数获得副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗，具体包括：
[0077]
根据公式获得副边绕组的由集肤效应引起的第一
交流功率损耗；
[0078]
根据公式获得副边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗；
[0079]
其中，参数p
acs_1
为副边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，参数p
acs_2
为副边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，参数ρ为副边绕组的线圈的电阻率，参数ws为副边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数ms为副边绕组线圈的铜箔匝数，参数is为流过副边绕组的电流，参数ls为副边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
[0080]
由此，得出副边绕组的交流损耗功率：
[0081]
p
acs
＝p
acs_1
p
acs_2
，即
[0082][0083]
其中，参数p
acs
为副边绕组交流损耗功率，参数ρ为副边绕组的线圈的电阻率，参数ws为副边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数ms为副边绕组线圈的铜箔匝数，参数is为流过副边绕组的电流，参数ls为副边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
[0084]
具体的，根据线圈的尺寸参数获得第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗和由邻近效应引起的第二交流功率损耗，具体包括：
[0085]
根据公式获得第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗；
[0086]
根据公式获得第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗；
[0087]
其中，参数p
acp2_1
为第二原边绕组的由集肤效应引起的第一交流功率损耗，参数p
acp2_2
为第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗，参数ρ为第二原边绕组的线圈的电阻率，参数w
p2
为第二原边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数m
p2
为第二原边绕组线圈的铜箔匝数，参数i
p
为流过第二原边绕组的电流，参数l
p2
为第二原边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
[0088]
由此，得出第二原边绕组的交流损耗功率：
[0089]
p
acp2
＝p
acp2_1
p
acp2_2
，即
[0090][0091]
其中，参数p
acp2
为第二原边绕组的交流功率损耗，参数ρ为第二原边绕组的线圈的电阻率，参数w
p2
为第二原边绕组线圈对应的铜箔宽度，参数m
p1
为第一原边绕组线圈的铜箔匝数，参数m
p2
为第二原边绕组线圈的铜箔匝数，参数i
p
为流过第二原边绕组的电流，参数l
p2
为第二原边绕组线圈到平面变压器绕组中磁芯中柱气隙的距离，参数k
s1
为集肤效应系数，参数k
s2
为邻近效应系数。
[0092]
需要说明的是，电阻率ρ是用来表示绕组线圈的电阻特性的物理量，在一定温度下，绕组线圈的电阻其中，ρ即是绕组线圈的电阻率，l为绕组线圈的长度，s为绕组线圈的面积；集肤效应系数k
s1
和邻近效应系数k
s2
均和磁导率、工作频率等参数相关，若磁芯固定，工作频率固定，则k
s1
和k
s2
为定值。
[0093]
由上述的对第一原边绕组的交流功率损耗、副边绕组的交流功率损耗以及第二原边绕组的交流功率损耗的计算公式可知，在对各绕组由邻近效应引起的交流损耗的计算公式中，第一原边绕组线圈产生的影响会叠加到副边绕组线圈和第二原边绕组线圈上，其中，第一原边绕组线圈的铜箔匝数m
p1
对副边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗p
acs_2
和第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗p
acp2_2
均会产生影响，尤其是，对于靠近磁芯中柱气隙的第二原边绕组线圈来说，由于l
p2
会比较小，因此，第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗p
acp2_2
的影响将占第二原边绕组的交流功率损耗p
acp2
的主要部分，此时，如果减小第一原边绕组线圈的铜箔匝数m
p1
，不仅会极大地减小第一原边绕组的交流功率损耗p
acp1
，而且会极大地减小第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗p
acp2_2
以及副边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗p
acs_2
。
[0094]
此外，靠近磁芯中柱气隙的第二原边绕组线圈来说，由于l
p2
会比较小，因此，第二原边绕组的由邻近效应引起的第二交流功率损耗p
acp2_2
的影响将占第二原边绕组的交流功率损耗p
acp2
的主要部分，此时，如果适当减小第二原边绕组线圈对应的铜箔宽度w
p2
可以有效地减小第二原边绕组线圈的交流功率损耗p
acp2
。
[0095]
本发明实施例提供的变压器绕组制备方法包括：接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度；根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小，其中，线圈的尺寸参数的比值为预设值。本发明提供的变压器绕组制备方法能够多方面考虑影响变压器绕组功率损耗的因素，以设计出较优的变压器绕组。
[0096]
图4为本发明实施例提供的变压器绕组制备装置的结构示意图。
[0097]
如图4所示，本发明实施例还提供一种变压器绕组制备装置100，包括输入模块1和功耗调整模块2，输入模块1用于接收平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，线圈的尺寸参数包括包括平面变压器绕组模型中线圈的铜箔匝数和线圈对应的铜箔宽度；功耗调整模块2用于根据线圈的尺寸参数获得平面变压器绕组模型中线圈的交流功率总损耗，并调整平面变压器绕组模型中线圈的尺寸参数，直至线圈的交流功率总损耗最小。
[0098]
需要说明的是，上述的线圈的尺寸参数中的其他参数以及线圈的交流功率总损耗的计算方式已在上述实施例中详细介绍过，在此，不进行赘述。
[0099]
本发明实施例提供的变压器绕组制备装置100，可以执行上述对应的方法实施例，例如可以是图1至图3所示的实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0100]
需要说明的是，应理解以上装置的各个单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些单元可以
全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分单元通过软件通过处理元件调用的形式实现，部分单元通过硬件的形式实现。例如，接收单元可以为单独设立的处理元件，也可以集成在该装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序的形式存储于装置的存储器中，由该装置的某一个处理元件调用并执行该接收单元的功能。其它单元的实现与之类似。此外这些单元全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个单元可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。此外，以上接收单元是一种控制接收的单元，可以通过该装置的接收装置，例如天线和射频装置接收信息。
[0101]
以上这些单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integratedcircuit，asic)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor， dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gatearray，fpga)等。再如，当以上某个单元通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(centralprocessing unit，cpu)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些单元可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，soc)的形式实现。
[0102]
因此，通过本实施例提供的变压器绕组制备装置100制得的变压器绕组的总损耗功率较小。
[0103]
图5是本发明实施例提供的一种变压器绕组制备装置的结构示意图。如图5所示，该变压器绕组制备装置100包括：处理器110、通信接口120 以及存储器130，处理器110、通信接120以及存储器130通过内部总线140相互连接。
[0104]
处理器110可以由一个或者多个通用处理器构成，例如中央处理器 (central processing unit，cpu)，或者cpu和硬件芯片的组合。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)或其组合。上述pld 可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，cpld)、现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，fpga)、通用阵列逻辑(generic array logic，gal)或其任意组合。
[0105]
总线140可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect， pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture， eisa)总线等。总线140可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0106]
存储器130可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random access memory，ram)；存储器130也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(read-only memory， rom)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，hdd) 或固态硬盘(solid-state drive，ssd)；存储器130还可以包括上述种类的组合。存储器130可用于存储程序代码和数据，以便于处理器110调用存储器130中存储的程序代码和数据以实现上述输入模块1和功耗调整模块2的功能。程序代码可以是用来实现图4所示的变压器绕组制备装置的功能模块，或者用于实现图1至图3所示的方法实施例中变压器绕组制备装置为执行主体的方法步骤。
[0107]
以上各个单元的部分或全部也可以通过集成电路的形式内嵌于该路由获取设备的某一个芯片上来实现。且它们可以单独实现，也可以集成在一起。即以上这些单元可以被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(application specific integrated circuit， asic)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga) 等。
[0108]
本技术还提供一种存储介质，包括：可读存储介质和计算机程序，计算机程序用于实现前述任一实施例提供的变压器绕组制备方法。
[0109]
本技术还提供一种程序产品，该程序产品包括计算机程序(即执行指令)，该计算机程序存储在可读存储介质中。路由获取设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序，至少一个处理器执行该计算机程序使得变压器绕组制备装置实施前述各种实施方式提供的变压器绕组制备方法。
[0110]
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(英文：read-only memory，rom)、ram、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(magnetic tape)、软盘(floppy disk)、光盘(opticaldisc)及其任意组合。
[0111]
图6为本发明实施例提供的平面变压器的立体结构示意图。
[0112]
如图6所示，本发明还提供一种平面变压器200，包括磁芯10和由线圈形成的平面变压器绕组20，平面变压器绕组20由上述实施例中的变压器绕组制备方法制备而成，其变压器绕组制备方法的具体步骤已在前述实施例进行了详细说明，此处不再赘述。
[0113]
本实施例的平面变压器200中，具体的，磁芯10内具有磁芯中柱11，平面变压器绕组20绕设在磁芯中柱11上，磁芯中柱11中设有磁芯中柱气隙。
[0114]
在本实施例的具体的实施方式中，平面变压器绕组20包括第一原边绕组、第二原边绕组和副边绕组，其中，第一原边绕组位于靠近磁芯中柱气隙的一侧，第二原边绕组位于背离磁芯中柱气隙的一侧，副边绕组位于第一原边绕组和第二原边绕组之间。
[0115]
因此，本实施例提供的平面变压器200中的平面变压器绕组20的交流功率损耗较小，能够提升平面变压器200的功率密度和系统效率。
[0116]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。